Корпоративная распределенная система управления производством в реальном времени «МЕГА»

з)  дистанционное конфигурирование, т.е. в процессе работы можно менять настройки, уставки и режим работы контроллеров;

и) связь с устройством контроля доступа.

В зависимости от первоначальной настройки контроллер выполняет следующие специфические задачи:

а) построение массивов I, U и сдвиг фаз  за определенный (настраиваемый) период времени;

б) построение массивов нагрузки на полированный шток и ускорения при снятии динамограммы;

в) переключение отводов групповой замерной установки (ГЗУ) в заданной последовательности;

г) выполнение функций контроллера скважины со снятием ваттметрограммы и динамограммы;

д) выполнение функций контролируемого пункта ГЗУ с автономным снятием  замеров дебита скважин и ведением архива замеров;

е) выполнение функций контроллера блока гребенок цеха поддержания пластового давления нефтепромысла с вычислением минутных расходов, накопление в памяти суточных расходов по отводам;

ж) выполнение функций контроллера ДНС с автономным управлением насосами.

Программное обеспечение сервера.

Программное обеспечение сервера состоит из следующих программных единиц:

«РОТОР» – программа опроса контроллеров. Осуществляет:

1.       функции цикломашины, последовательно опрашивая контроллеры в фоновом циклическом режиме, включающем в себя:

       три цикла опроса;

       команды по запросу;

       аварийные сообщения от любого контроллера сети.

2.       предоставляет возможности изменения списка опрашиваемых контроллеров, списка запрашиваемых из них данных и списка выполняемых команд;

3.       выполняет маршрутизацию передаваемых пакетов; ведет статистику качества связи с контроллерами.

4.       передачу данных в контроллер, для обеспечения управления технологическим объектом;

5.       создание и ведение базы данных контроллеров.

ОРС-сервер контроллеров «МЕГА» – получает данные, пришедшие с контроллеров,  от РОТОРа, выполняет необходимые преобразования (например, масштабирование, если оно задано) и предоставляет эти данные по ОРС-стандарту клиентам.

База данных контроллеров – хранит данные по контроллерам, маршрутам до контроллеров и их тегам.

База данных объектов – хранит данные по объектам, их свойствам и тревогам. В ней так же хранятся архивы.

ОРС-сервер объектов (ядро программного обеспечения системы) – получает данные по ОРС; производит вычисления; архивирует события, тревоги, значения свойств; осуществляет запись в файл; предоставляет данные по ОРС.

Настройка объектов – программа служит для настройки структуры системы в сервере объектов.

АРМ диспетчера – программа осуществляет:

1. Просмотр текущего состояния объекта (возможен как детальный просмотр состояния каждого свойства, так и визуально представленный просмотр состояния объекта в целом);

2.       Сигнализацию об авариях;

3.       Просмотр и печать журналов тревог и сообщений (так же предусмотрена возможность дублирования этих журналов в текстовых файлах);

4.       Просмотр и печать истории изменения архивируемых свойств, как в табличном, так и в графическом виде (так же предусмотрена возможность экспорта данных и графиков в Excel).

Обработка динамограмм – программа является средством для работы с архивами динамограмм. Она осуществляет:

1).              просмотр и настройку параметров скважин;

2).              просмотр и распечатку динамограмм из архива за произвольный диапазон времени;

3).              просмотр динамограмм в режиме наложения;

4).              диагностирование вероятности различных неисправностей.

      2  МЕГА-09

1.     Функции контроллера

В зависимости от комплектации, первоначальной настройки и подключенных датчиков, контроллер выполняет следующие функции:

       Прием аналоговых и дискретных входных сигналов;

       Счет импульсных сигналов;

       Выдача дискретных сигналов;

       Определения аварийного состояния  по заданным уставкам;

       Технологическая защита;

       Охранная;

       Автоматическое управление и дистанционный контроль технологического оборудования;

       Автоматическое снятие ваттметрограммы с периодом от 1 до 250 минут, измерение тока потребления двигателя СКН, напряжения электрической сети, Cos(), вычисление потребляемой электроэнергии, вычисление фактических удельных затрат электроэнергии на тонну добытой нефти;

       Автоматическое снятие динамограммы с периодом от 1 до 250 минут, с возможностью использования как стационарного датчика на балансире станка-качалки, так и датчика в траверсе канатной подвески;

       Автоматический анализ неисправностей насосного оборудования СКН по форме динамограммы;

       Вычисление фактической потери хода (влияние газового фактора) по динамограмме;

       Измерение периода качания станка-качалки, автоматическая остановка скважины на накопление при срыве подачи;

       Вычисление фактического дебита (количества добытой жидкости) с учетом потери хода по динамограмме;

       Передача параметров состояния  по каналу связи  УКВ и/или GSM/GPRS;

       Передача аварийных сообщений по каналу связи  УКВ и/или  GSM/GPRS и SMS.

2.     Основные технические характеристики контроллера

Основные технические характеристики приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1

Основные технические характеристики контроллера Мега 09

* М — количество модулей ввода аналоговых и  дискретных сигналов Мега09-DIAI;

  N — количество модулей вывода дискретных сигналов Мега09-DO.

3.                 Структурная схема контроллера «Мега09»

Контроллер Мега09 имеет модульную структуру. Структурная схема контроллера приведена в приложении   5.1.

4.                 Устройство и технические данные модулей контроллера

Конструктивно модули выполнены как законченные изделия стандартной ширины 85 мм и оснащены защелкой для монтажа на стандартный 35 мм DIN-рельс, что позволяет сократить время на монтаж и замену модулей. Объединение модулей осуществляется по шине I2C и питания, при помощи штатных 4-х контактных разъемов. Схема соединения и внешний вид модулей смонтированных на DIN-рейку приведены в приложениях 5.2

Модуль головного процессора Мега09-CPU

Модуль CPU является базовым элементом контроллера и предназначен для выполнения следующих функций:

       логической и математической обработки поступающей информации;

       хранения информации;

       организации связи между модулями по интерфейсу I2C;

       обмена информацией по интерфейсу RS232/485 с внешними устройствами и персональным компьютером;

       обмена информацией по интерфейсу USB c;

       обмена информацией по распределенной сети с другими контроллерами системы;

защиты от несанкционированного доступа к информации записанной в контроллере

Таблица 6.1.

Технические характеристики модуля.

Расположение компонентов платы показано в приложении  6.1

Структура модуля представлена в приложении  6.2

Подключение дискретных сигналов с выходом типа «сухой контакт» показано в приложении  6.3.Подключение дискретных  сигналов к разъемам ХТ8, ХТ9 производится аналогично.Варианты схем подключения контроллера к персональному компьютеру показаны в приложениях 6.4 и 6.5.

Выбор типа интерфейса (RS485/RS232) осуществляется с помощью перемычки JMP3 (Приложение 6.6)

Схема подключения контроллера в локальную сеть RS485 показана в приложении  6.7.

       Архитектура сети – шина.

       Тип кабеля для передачи – витая пара в экране.

       Контроллеры подключаются к шине последовательно-параллельно.

       Подключение контроллера к шине выполняется с помощью контактов разъема ХT13   “DATA+”, “DATA-”, GND.

Модуль позволяет производить автоматический съем динамограмм с балансирных и траверсных динамографов, с целью своевременного обнаружения неисправности насосного оборудования. Датчики динамометрирования подключаются к COM-порту контроллера по стандартному интерфейсу RS485.

Модуль вывода дискретных сигналов Мега09-DO

Модуль предназначен для коммутации силовых цепей переменного тока с помощью твердотельного реле. Модуль имеет четыре (нормально разомкнутых) релейных выхода и оснащен светодиодными индикаторами состояния релейных выходов.

Таблица 6.2